Analogous Experimental Tests For Crack Of Concrete Slabs Of Composite T-Shaped Beam-Slabs

摘要 依AISC規範設計之T型複合樓版，受彎矩後，可能以撓曲或縱向剪開方式破壞；其中，後者破壞模式發生之原因仍未有定論，值得深入探討。本研究中，首先收集各種不同學者對於縱向裂縫成因之論點，經分析比較後設計並進行相似性試驗，以驗證該破壞模式之主因，並謀求各成因之關係或於縱向裂縫發展中所扮演的角色及出現時機。 試驗設計方面，則以『相似性』原理為基礎而設計；其中為求主因「橫向撓曲變形」是否於裂縫成長中出現及對其發展之影響，而設計兩類試驗，第一類：以軟木塞板進行單點靜載重試驗，分別以軟木塞版之長度、寬度、厚度為控制參數，共計七組試體；第二類試驗：以混凝土版同樣進行單點靜載重試驗，運用混凝土版之長度、寬度、厚度為控制參數，共計26組試體；至於第三類試驗，期找出「壓力區縱向裂縫、圍束區效應」等主因是對於裂縫發展的影響，運用流體力學試驗中的穩流煙線試驗，觀察水流受到固定物阻礙後之煙線變化模式，係以類比複合樓版中剪力榫周圍混凝土之應變變化，利用蠟燭排列方式和根數的變化，共計六組試體。 試驗結果顯示，各主因確實於縱向裂縫發展過程中出現且其相互關係及影響裂縫發展程度皆有不同。其中「壓力區張力裂縫及圍束區」等主因最先出現並引致試體之脆性破壞。目錄 頁碼 摘要……………………………………………………………..........Ⅰ 目錄………………………………………………………………........Ⅱ 表目錄…………………………………………………………..........Ⅳ 圖目錄…………………………………………………………..........Ⅴ 照片目錄………………………………………………………..........Ⅵ 第一章 緒論………………………………………………………………...1 1-1 緣起………….………………………………………………………...1 1-2 研究動機…………………………….………………………………...3 第二章 文獻回顧及分析…………………………………………………...4 2-1 複合樓版中混凝土之相關研究………………………….…………...4 2-1-1 破壞模式……………………………………………………………..4 2-1-2 破壞原因……………………………………………………………..5 2-1-3 研究方式的理論分析強度估算……………………………………..5 2-1-4 加強改善……………………………………………………………..5 2-2 前人研究中破壞模式及主因概述……………………………….…...7 2-2-1 破壞模式分析………………………………………………………..7 2-2-2 主因概述……………………………………………………………..8 2-3 疑點回顧………………………………………………….…………..10 第三章 試驗規劃與方法…………………………….………………….12 3-1 本研究實驗規劃………………………………….……………………12 3-2 第一類相似性試驗：軟木塞平版試驗………………………….…..12 3-3 第二類相似性試驗：水泥砂漿平版試驗…………………….……..15 3-4 第三類相似性試驗：煙線試驗……………………………….……..17 第四章 分析與討論……………………………………………………..20 4-1 第一類相似性試驗：軟木塞平版載重試驗結果分析………….…..20 4-2 第二類相似性試驗：水泥砂漿平版平版載重試驗結果分析……….23 4-3 第三類相似性試驗：煙線試驗結果分析…………………………….25 4-3-1 壓力區張力裂縫方面……………………………………………….25 4-3-2 圍束區方面………………………………………………………….28 4-4 討論……………………………………………………………….……30 第五章 前人研究成果對應分析………………………………………..32 5-1 閻嘉義、張信鴻【２３】等成果分析……………………………….32 5-2 閻嘉義、賴木村【３】等成果分析………………………………….36 5-3 閻嘉義、雷炳豪【２１】等成果分析……………………………….37 5-4 各主因分析之綜合歸納與推論……………………………………….39 5-5 閻嘉義、張信鴻【２３】等成果照片分析………………………….46 第六章 結論與建議……………………………………………………..47 6-1 結論…………………………………………………………………….47 6-2 建議…………………………………………………………………….48 參考文獻…………………………………………………………………….49 論文口試資料……………………………………………………………….99 表目錄 頁碼 表1-1 軟木塞平版試驗參數表…………………………………………….53 表2-1 水泥砂漿平版試驗參數表………………………………………….54 表3-1 流槽中柱體排列方式表…………………………………………….55 軟木塞試驗成果表………………………………………………………….56 表 5-1 ………………………………………………………………………57 表 5-2……………………………………………………………………….57 表 5-3……………………………………………………………………….58 表 5-4……………………………………………………………………….58 圖目錄 頁碼 圖一………………………………………………………………………….59 圖二………………………………………………………………………….59 圖三………………………………………………………………………….60 圖四………………………………………………………………………….60 圖五………………………………………………………………………….61 圖六………………………………………………………………………….61 圖七………………………………………………………………………...62 圖1-1 軟木塞試驗跨寬比與寬厚比對應之變形趨勢圖………………….63圖1-2 軟木塞試驗有效翼版寬與寬厚比對應之變形趨勢……………….64 圖1-3 有效翼版寬示意圖………………………………………………….65 圖1-4 平板理論變形圖…………………………………………………….66 圖2-1混凝土版試驗跨寬比與寬厚比對應之變形趨勢圖…………………65 圖3-1∼圖3-2……………………………………………………………….67 圖3-3∼圖3-4……………………………………………………………….68 圖3-5∼圖3-6……………………………………………………………….69 圖3-7…………………………………………………………………………70 圖5-1…………………………………………………………………………71 照片目錄 頁碼 照片一∼照片二…………………………………………………………….72 照片三∼照片四…………………………………………………………….73 照片五……………………………………………………………………….74 照片1-1∼照片1-2和照片1-4………………………………………………75 照片1-3∼照片1-5………………………………………………………….76 照片1-6∼照片1-7………………………………………………………….77 照片2-1∼照片2-2………………………………………………………….78 照片2-3∼照片2-4………………………………………………………….79 照片2-5∼照片2-6………………………………………………………….80 照片2-7∼照片2-8………………………………………………………….81 照片2-9∼照片2-10…………………………………………………………82 照片2-11∼照片2-12……………………………………………………….83 照片2-13∼照片2-14……………………………………………………….84 照片3-1∼照片3-2………………………………………………………….85 照片3-3∼照片3-4………………………………………………………….86 照片3-5∼照片3-6………………………………………………………….87 照片3-7∼照片3-8………………………………………………………….88 照片3-9∼照片3-10…………………………………………………………89照片3-11∼照片3-12……………………………………………………….90照片3-13∼照片3-14……………………………………………………….91照片3-15∼照片3-16……………………………………………………….92照片3-17…………………………………………………………………….93 閻嘉義、張信鴻【24】等成果照片分析…………………………….94∼9